由于邻近效应诱导的交错自旋-轨道耦合,石墨烯量子点中的谷依赖输运
介观与纳米尺度物理
2024-06-05 v1 材料科学
摘要
我们研究了一个由具有C_3v对称性的岛阵列修饰的石墨烯系统,这些岛通过邻近效应诱导量子点(IQD)区域,并产生多种自旋-轨道耦合(SOC)。我们评估了IQD阵列的输运性质,并分析了实现孤立谷电导和谷态局域化的条件。得到的透射呈现方波型行为,具有可通过调节交错本征SOC强度来调谐的宽能隙。实际的邻近效应以弱SOC强度为特征,在此范围内我们结果的分析表明,Rashba耦合是控制谷性质的重要相互作用。因此,顶栅电压可用于调谐谷极化,并对正或负入射能量切换谷散射。适当选择SOC强度会导致谷态在IQD线性阵列周围更高的局域化。这些系统可以在由石墨烯和半导体过渡金属二硫族化物(TMDs)如MoSe2、WSe2、MoS2或WS2组成的异质结构中实现。在这些设置中,诱导SOC的大小取决于扭转角,并且由于谷简并的破缺,可以在边缘以可控方式产生谷极化电流以及局域谷态。我们的发现提出了一种产生谷极化电流的替代方法,并提出了相应的谷依赖电子光学和光电器件机制。
引用
@article{arxiv.2406.02393,
title = {Valley-dependent transport through graphene quantum dots due to proximity-induced, staggered spin-orbit couplings},
author = {A. Belayadi and P. Vasilopoulos and N. Sandler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.02393},
year = {2024}
}
备注
10 Figures